[发明专利]一种包含可再生能源的分布式电力系统机组调度方法及装置

说明书

本发明公开了一种包含可再生能源的分布式电力系统机组调度方法及装置，该方法将微型燃气轮机、燃料电池、风力发电机组和光伏发电作为分布式发电单元，综合考虑输出功率与需求功率的平衡、蓄电池充放电的能量平衡、交互功率约束和蓄电池容量约束，以及以微型燃气轮机、燃料电池、电池和公共连接点的运行状态未整数约束，并引入整变量连续化方法和双罚策略，求解得到机组最优的功率和运行状态规划，实现机组的最优调度。本发明方法能获得更平滑的机组功率曲线、更准确的启停状态，降低系统运行成本，具有更好的稳定性和鲁棒性。

技术领域

本发明涉及一种包含可再生能源的分布式电力系统机组调度方法及装置，属于分布式电力系统调控 技术领域。

背景技术

分布式电力系统是由不同的分布式电力资源、储能、能量转换和地方负荷组成的紧凑的能源系统。 与集中式能源系统、远距离输电和大电网相比，分布式电力系统克服了传统电力系统存在的可再生能源 吸收困难、远距离输电损耗高等问题，是传统能源系统的有益补充。分布式电力系统利用可再生能源有 效缓解能源供需矛盾，可独立运行或与主电网相互配合运行。因此，分布式电力系统因其安全可靠、能 源利用率高、对环境友好等优点成为能源领域的研究热点之一。

与传统能源系统相比，分布式电力系统的发电源多样化，可再生能源以及用户负荷有间歇性和随机 性的特点，这使得分布式电力系统中电源的最优功率设置更加困难。因此，如何协调各分布式电源之间 的最优功率分配、使其达到最优运行状态，是分布式电力系统发展的关键问题。在可再生能源波动性、 间歇性大的前提下，仅通过调节机组出力可能造成可再生能源不能完全吸收、机组输出冗余、系统运行 成本增加等问题，难以达到调度的目的。因此，有必要将机组的启停和输出进行同步调度，这是在满足 系统负荷和安全约束条件下，规划分布式机组的出力和启停状态的有效方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种包含可再生能源的分布式电力系统机组调度方法及装置，采用内点法， 处理大规模的线性和非线性约束，然后引入整变量连续化方法和双罚策略，引导整变量收敛到最优解， 同时得到机组最优的功率和运行状态规划，实现机组的最优调度。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种包含可再生能源的分布式电力系统机组调度方法，包括：

建立包含可再生能源的分布式电力系统机组的优化调度数学模型；所述分布式电力系统采用微型燃 气轮机、燃料电池、风力发电机组和光伏发电机组作为分布式电源，还包括蓄电池和负荷；所述分布式 电力系统通过公共连接点与主网进行功率交互；

对所述优化调度数学模型进行优化，将所述优化调度数学模型中的整数约束转化为连续约束；

对优化后的优化调度数学模型进行求解，得到微型燃气轮机、燃料电池、蓄电池和公共连接点的出 力及启停状态。

进一步的，所述建立包含可再生能源的分布式电力系统机组的优化调度数学模型包括：

以分布式电力系统运行成本最小为目标建立目标函数如下：

其中，f(P,k)表示分布式电力系统在k时段的运行成本，C_b,MGT和C_b,FC表示微型燃气轮机和燃料电 池的燃耗成本，C_m,MGT、C_m,FC、C_m,bat分别表示微型燃气轮机、燃料电池、蓄电池的维护成本，为k 时段公共连接点的输出功率，C_st,MGT、C_st,FC、C_st,bat、C_st,PCC分别为微型燃气轮机、燃料电池、蓄电池、 公共连接点的单位启停成本，C_PCC表示从主网购电的价格，分别为微型燃气轮机、 燃料电池、蓄电池、公共连接点的运行状态，“0”表示关机，“1”表示运行。